Opće informacije i klasifikacija zupčanika

Gotovo svaki mehanizam u suvremenoj tehnologiji djelomično ili u potpunosti sastoji se od različitih vrsta prijenosa. U većini slučajeva, kao uređaji za prijenos gibanja, to su zupčasti elementi kinematička shema. U ovom će se članku detaljno razmotriti razvrstavanje zupčanika. Razgovarat ćemo o svojim vrstama i značajkama.

definicija

Dakle, s tehničkog gledišta, prijenosnik mjenjača je mehanizam koji služi za prijenos rotacije s jednog vratila na drugi i za promjenu brzine vrtnje pomoću tračnica i kotača.

Razvrstavanje zupčanika navodi da se kotačić zupčanika smješten na osovini koji odašilje rotaciju obično nazivaju gospodar, a rotacija prijamnika naziva se robom. Također, element koji ima manju veličinu u paru zove se zupčanik, a onaj koji je veći kotačić.

Opseg primjene

zupčanici, klasifikacija, čiji će glavni parametri i značajke biti opisani niže, opravdano se smatraju najčešćim dijelovima inženjeringa i ostalih grana nacionalnog gospodarstva. Ova velika potražnja objašnjava se mogućnošću prijenosa uz pomoć kapaciteta u rasponu od nekoliko dijelova do nekoliko desetaka tisuća kilovata. Tako obodne brzine rotacije mogu biti do 150 m / s, a prijenosni brojevi variraju od stotina do tisuću. Promjer samih kotača kreće se od nekoliko milimetara (ponekad čak i njihovih frakcija) do šest ili više metara.

diferencijacija

Svrha i klasifikacija zupčanika osigurava njihovo odvajanje prema sljedećim značajkama:

1. Položaj osovina kotača u prostoru:

• s paralelnim osi (cilindrični zupčanici);
• s presječenim osi (zupčanici s kostima);
• s križnim osi (crv i vijčani zupčanici).

2. prema vrsti relativne rotacije kotača i mjestu zuba:

• s vanjskim prijenosnikom (kotači se okreću u suprotnim smjerovima jedan u odnosu na drugi);
• s unutarnjim zupčanicima (rotacija oba kotača ide u jednom smjeru).

3. Prema profilu:

• zubni zub;
• cikloida;
• s kukast Novikov.

4. Položaj teoretske linije zuba:

• kotači zupčanika;
• spiralni zubi;
• strelica;
• vijak (s kružnim zubom).

Treba napomenuti da indirektni zupčanici imaju veliku glatkoću njihovog rada, imaju znatno manje trošenja i buke u usporedbi sa zupčanikom.

5. Prema obodnoj brzini:

• niske brzine prijenosa (manje od 3 m / s);
• srednje brzine (od 3 m / s do 15 m / s);
• Visoka brzina (preko 15 m / s).

Ocjenjivanje po području primjene

Razvrstavanje zupčanika u funkcionalne svrhe osigurava njihovo podjelu na:

• Kinematički (referentni) prijenosi. Koriste se u različitim instrumentima, mehanizmima za rješavanje brojeva. Glavni uvjet za takve transfere - sukladnost s najvišim kinematičke točnosti, koja je, mora biti jasno koherentnost rotacije kutovima kao gospodara i robova kotača.
• Prijenosnici brzine koriste se u mjenjačima turbopunjača, mjenjačima automobila. Zahtjevi: maksimalna glatkoća rada.
• Prijenos snage radi u mehanizama dizalice i valjanja. Djeluju pri malim brzinama, ali istodobno prenose impresivne zakretne momente. Glavni uvjet koji se postavlja za prijenos ove vrste je uska veza zuba koji se međusobno pariraju.

Dodatni kriteriji

Razvrstavanje zupčanika za konstrukcijski dizajn uzima u obzir da može biti otvorenog i zatvorenog tipa. Otvoreni mjenjači mogu raditi ili bez podmazivanja (izuzetno rijetki), ili tretirani posebnom mazivom.

Zatvorene zupčanike, zauzvrat, podmazuju se uranjanjem zuba u poseban ulje, koje hvata kućište radilice (podmazivanje podmazivanja). U nekim slučajevima, osigurana je centralizirana opskrba sastava na kućištu radilice. U tom slučaju, protok tekućine za podmazivanje kontrolira se pomoću posebnih gušenja.

Ovisno o promjeni brzine, zupčanici se dijele na:

• Spuštanje (oni se nazivaju reduceri). U takvim prijenosima prijenosni omjer je veći ili jednak jedan.
• Omjer multiplikatora - prijenos je manji od jednog.

Usput, prijenosni omjeri su konstantni i podesivi za korak zbog kretanja kotača izravno na osovinu (na primjer, mjenjač).

Pozitivne kvalitete

Razvrstavanje zupčanika bit će nepotpuno ako ne uzmete u obzir njihove zasluge. U usporedbi s ostalim vrstama prijenosnih prijenosnika karakteriziraju:

• Obrade.
• Konstantnost omjera prijenosa.
• Visoka opterećenja (do 50.000 kW).
• Impresivni koeficijent učinkovitosti (do 0,99).
• Male ukupne dimenzije u usporedbi s ostalim prijenosima pod istim uvjetima.
• Velika pouzdanost tijekom rada.
• Jednostavnost održavanja.
• Relativno mala opterećenja na nosačima i osovinama.

Negativne kvalitete

Što se tiče nedostataka zupčanika, oni uključuju:

• Nema mogućnosti mijenjanja brzina stupnja prijenosa.
• Točnost proizvodnje i ugradnje trebala bi biti na visokoj razini.
• Pojava buke pri visokim radnim brzinama.
• Nezadovoljavajuća svojstva ublažavanja.
• Velike dimenzije u slučajevima gdje između osovina pogonjene i pogonske osovine impresivna udaljenost.
• Rezanje zuba zahtijeva posebnu opremu i alate.
• Nemogućnost kompenzacije dinamičkih opterećenja zbog visoke okrutnosti.
• Nema sigurnosne funkcije. Zupčanik nije u stanju zaštititi stroj ili mehanizam od preopterećenja.

Također zupčanici (prednosti i mane, klasifikaciju i tipove gore navedeno) neracionalno koriste svoje zube, što je rezultiralo u istovremenom radu ne više od dva zuba svakog od kotača, koji su u sprezi.

Deformacija zuba kotača

Ispravan dizajn i rad prijenosa mjenjača očituje se u odsutnosti jakog buke i pregrijavanja tijekom rada. Ako ova dva navedena kriterija još uvijek imaju nedosljednosti, onda bi to moglo dovesti do uništenja zuba kotača. Razvrstavanje zupčanika za operativnu uporabu također čini vlastita prilagodba prijenosu, ali općenito su vrste lomova zubi kako slijedi:

• Plastična deformacija radnih površina.
• Lom.
• Ometanje.
• Nosite.
• Chipping.

U slučajevima kada se zubi razbiju, često ne dolazi samo do propusta prijenosa, već i oštećenja različitih dijelova, dijelovi (na primjer, ležajevi, osovine uništavaju se). To je zbog djelovanja klinova slomljenih komada.

Često se zubi razgrađuju zbog "umora", koji se javlja kao posljedica pojavljivanja i progresivnog razvoja pukotine. Ova vrsta kvarova najčešća je za zatvorene prijenose.

Trbuh zuba najčešće se opaža u otvorenim zupčanicima, što je objašnjeno prodorom u zonu umrežavanja raznih metalnih čestica, prljavštine, prašine (abrazivno trošenje). Isto tako, razlog može biti slaba podmazivanje, stoga ovaj tip habanja nije pokriven zatvorenim prijenosima.

Proizvodnja kotača

Važno je znati da pogonski zupčanici, prednosti i nedostaci, čija klasifikacija ovisi o njihovim tehnološkim i fizičkim svojstvima, izrađena su od različitih materijala.

Najčešće u praksi, oni su:

• Ugljični čelik obična kvaliteta (str6, 5).
• Visoka kvaliteta čeličnih razreda.
• Učvršćeni čelični razreda.
• Sivo i visoko kvalitetno lijevano željezo.
• Neki nemetalni materijali (bakelit, textolit).

Najraširenija zupčanika s zupčanicima od čelika, što je objašnjeno optimalnom kombinacijom snage, pouzdanosti i težine. Takav materijal je idealan za visoko opterećene zupčanike.

S druge strane, sive lijevano željezo se koristi za kotače koji rade nerijetko, kao i sporo kreće otvorenih zupčanika. Lijevano željezo je dobro jer zubi kotača na svojoj osnovi nisu previše zahtjevni za podmazivanje i dobro su utrljani jedni protiv drugih.

Plastični zupčanici proizvode za mehanizme gdje je potreban maksimalni silni rad brzog prijenosa, bez potrebe za visokom točnošću proizvodnje.

Tvrdoća i toplinska obrada

Prijenosnici, klasifikacija, čija primjena također ovisi o nosivosti, nužno prolazi toplinsku obradu.

Kotačići od čelika konvencionalno su podijeljeni u dvije skupine:

• Kotači s tvrdoćom zuba manjim od 350 HB. Ovaj pokazatelj nastaje uslijed normalizacije ili poboljšanja čelika. Neposredno nakon zahvata toplinom se izravno zubi.
• Kotači čija tvrdoća prelazi 350 NV. Takva tvrdoća osigurava se kemijsko-toplinskom otvrdnjavanjem: carburiranjem, nitriranjem, cianidacijom, površinsko otvrdnjavanje uz pomoć visokofrekventnih struja.

Podmazivanje zupčanika

Razvrstavanje zupčanika na mjesto zuba bit će nepotpuno ako ne uzmete u obzir podmazivanje zupčanika. Sam proces procesa podmazivanja usmjeren je na smanjenje brzine habanja zuba, uklanjanje toplote i sitnih abrazivnih čestica, čime se povećava učinkovitost čitavog prijenosa. Zahvaljujući upotrebi kvalitetnih maziva, povećava se otpornost kotača na zapinjanje. Uloga maziva može biti plastični, tekući i kruti materijali.

Plastično podmazivanje najčešće se koristi u otvorenim zupčanicima koji rade na temperaturama koje ne prelaze +120 stupnjeva. Tvrdo podmazivanje također se koristi u otvorenim zupčanicima, ali u onima čija radna temperatura prelazi 100 stupnjeva Celzijusa. Najpopularnije sredstvo za podmazivanje je tekućina. Najveću popularnost dobivaju uljna ulja. Što se tiče sintetičkih materijala za podmazivanje, oni se koriste samo u posebnim slučajevima, jer njihova cijena je dovoljno visoka.

Označavanje tekućih ulja je kako slijedi:

• Industrijsko ulje - pismo I.
• Za upotrebu u hidrauličkim sustavima - G.
• Za jako učitane prijenose - T.
• Ulje, koje ima antikorozivne, antioksidativne i antiwear dodaci, -.
• Ulje koje nema aditiva - A.

Zupčanici sa zupčanikom

Razvrstavanje zglobova kotača u pojednostavljenoj verziji je kako slijedi:

• Kotači su konusni zupci s ravnim zubima.
• S tangencijalnim zubima.
• Sa zakrivljenim zubima.
• S kružnim zubima.
• S linijom zuba u obliku omotača.

Ravni zupčasti konični kotači se najčešće koriste u otvorenim zupčanicima, ali u kotačima se koriste elementi s kružnim zubima.

Karakteristike i oznake

Glavni parametri na kojima se klasificira zupčanici su sljedeći:

• Broj zuba - Z.
• Udaljenost središta - a.
• Širina naplatka kotača - b.
• Radijalno odstranjivanje je c.
• Visina zuba je ha.
• Visina zuba je h.
• Promjer razdiobe je d.
• Početni promjer je dw.
• Promjer vrećica zuba je dr.
• Promjer vrhova zuba je da.

Izrada zupčanika

Vučni kotači se proizvode na automatskim linijama. Te visoko specijalizirane linije dijele se na kratke i složene linije. Prva skupina povezana je samo s rezanjem i završavanjem zupčanika. Drugi je skup strojeva vrlo različite namjene, koji osiguravaju punu proizvodnju zupčanika. Takve linije koriste poluautomatske strojeve za preradu zupčanika, dodatno opremljene strojevima za utovar i istovar, te drugim automatizacijskim uređajima.

U tehnološkim kotača proizvodne linije između proizvodnih strojeva fleksibilan transport komunikacija najčešće koristi u obliku trakastih transportera i lanac, a pokretni prijenos vagona, koja eliminiraju pojavu udubljenja ili drugih grešaka.